10年前，SILAC誕生于南丹麥大學。它的***是Matthias Mann教授。2005年，這位牛人教授來到了德國慕尼黑的馬普生物化學研究所。SILAC的全名為stable-isotope labelling by amino acids in cell culture。它的原理很簡單：兩組細胞同時培養(yǎng)，A組是在包含正常氨基酸(light)的培養(yǎng)基中;B組的培養(yǎng)基則含有“重型(heavy)”的氨基酸，即穩(wěn)定同位素標記的氨基酸。初SILAC使用的標記氨基酸是氚代甲硫氨酸和氘代甘氨酸，目前常用的標記氨基酸有亮氨酸、精氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸和酪氨酸等。細胞傳代若干代后，穩(wěn)定同位素標記的氨基酸摻入到蛋白中，取代了原有的氨基酸。這樣，兩個蛋白之間就存在分子量的改變，而其它化學性質無異。
然后將兩組細胞混合，提取出蛋白質組，并交給質譜去測定。每個肽段作為質譜中的一對——低分子量的肽段含有輕型氨基酸，來源于A組，高分子量的肽段則含有重型氨基酸，來源于B組。如果SILAC肽段對呈現(xiàn)1：1的比例，則蛋白質組中此蛋白的豐度無差異。如果含有重型氨基酸的肽段峰強度偏高，則說明B組中蛋白豐度更高。因為穩(wěn)定同位素標記的氨基酸與天然氨基酸的化學性質基本相同，除了分子量差異，則質譜上峰強度的比值直接對應了A組與B組的比例。雖然整個實驗的時間主要取決于細胞生長的速率和所采用的各種樣品處理步驟，但一般來說，SILAC實驗從開始到結束，包括數(shù)據(jù)分析，大約需要20到25天。
SILAC方法有很多優(yōu)勢。細胞在傳代6-8代之后，蛋白標記效率可達90%以上。標記是在樣品處理前引入，隨后進行蛋白質分離、酶切和鑒定，后續(xù)實驗對樣品的影響一致，故樣品處理所帶來的定量誤差(bias)會很低。在檢測極低水平的蛋白變化或**后修飾時，這一點特別有用。此外，SILAC靈敏度高，樣本量要求少，通常每個樣品只需要幾十微克的蛋白量。
當然，這種方法也有限制。一些細胞會將高濃度的精氨酸轉化成脯氨酸，這樣在精氨酸標記的情況下會產生兩個不同的重型峰，代表了精氨酸或脯氨酸標記的肽段。研究人員也開發(fā)出一些方法，來避免這種轉化。對于那些很難培養(yǎng)，或對培養(yǎng)基成分變化極其敏感的細胞系而言，這種代謝標記的方法也不大奏效。此外，這種技術也有可能影響生物體發(fā)揮功能，因為培養(yǎng)條件已改變。
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